煤氣發(fā)生爐技術簡介
瀏覽： 發(fā)布日期：2023-03-24
煤氣發(fā)生爐工作原理是以煤為原料生產(chǎn)煤氣，供燃氣設備使用的裝置。固體原料煤從爐頂部加入，隨煤氣爐的運行向下移動，在與從爐底進入的氣化劑（空氣、蒸汽）逆流相遇的同時，受爐底燃料層高溫氣體加熱，發(fā)生物理、化學反應，產(chǎn)生粗煤氣。此粗煤氣（即熱煤氣）經(jīng)粗除塵后可直接供燃燒設備使用。這樣在煤氣發(fā)生爐>中形成了幾個區(qū)域，一般我們稱為“層”
按照煤氣發(fā)生爐內(nèi)氣化過程進行的程序，可以將發(fā)生爐內(nèi)部分為六層1）灰渣層；2）氧化層（又稱火層）；3）還原層；4）干餾層；5）干燥層；6）空層；其中氧化層和還原層又統(tǒng)稱為反應層，干餾層和干燥層又統(tǒng)稱為煤料準備層。
當燃料煤由加煤斗投入爐內(nèi)后，遇到由下部鼓入爐內(nèi)的氣化劑（空氣和水蒸氣）便發(fā)生了化學反應，并沿料層高度方向向上形成五層、自下而上為：灰渣層、氧化層、還原層、干熘層、干燥層。
鼓入的氣化劑，首先經(jīng)過渣層，并在此層中得預熱，當上升進入高溫的燃料層時，碳和氧氣發(fā)生了下列反應：
2C+O=2CO+Q 2CO+O=2CO+Q. C+O=CO2+Q
幾個反應都是放熱反應，溫度很高、該層稱為氧氣層。
氧氣層中產(chǎn)生的熱氣繼續(xù)上升，與上層燃料接觸，產(chǎn)生了還原反應。主還原層中的反應主要是:
CO+C=2CO-Q C+HO=CO+2H-O C+HO=CO+H-Q
次還原層主要是生成一氧化碳與過剩的水蒸氣溫反應：CO+HO=CO+H+Q
此外，還有生成甲烷的副反應：C+2H=CH+Q
還原層中生的熱氣體再往上升，加熱了上面的煤層，形成了干餾和干燥二層。干餾的揮發(fā)有機物在上升熱氣體帶來的物理熱作用下，被干餾的蒸發(fā)出來：干燥層的水份，也是靠此熱量被干燥凈塵器進行處理后，供工作爐使用。
一.造氣過程
1.固態(tài)物質(zhì)行程
利用提升機構(gòu)將煤加入儲煤倉，通過加煤機將儲煤倉中的煤分批次注入煤氣發(fā)生爐。加入煤氣發(fā)生爐中的煤首先進入干餾段，煤在干餾段中緩慢下移，在此經(jīng)歷干燥、干餾過程。首先煤炭中的水份被干燥出來，隨著煤炭的不斷下移，溫度進一步升高，焦油及大部分硫化物也被干餾出來，形成碳氫化合物和輕質(zhì)焦油被上段煤氣攜出爐外。經(jīng)過干燥干餾后呈半焦性質(zhì)的煤繼續(xù)下移，進入氣化段，在氣化段經(jīng)過氧化還原反應，形成以一氧化碳和氫氣為主要成分的煤氣。煤炭中的灰分及極少部分未參與反應的煤炭以灰渣形式繼續(xù)下移，由灰刀將其清出爐外。
二.氣態(tài)物質(zhì)行程
作為氣化劑的空氣和水蒸汽自爐底鼓入爐內(nèi)，在1100－1200℃條件下，與進入氣化段的呈半焦性質(zhì)的煤發(fā)生氧化還原反應，形成以一氧化碳和氫氣為主要成分的煤氣。煤氣分兩部分向上運行，其中一部分通過下段煤氣夾層通道上移約4米，將其熱量通過耐火材料間接傳給煤層，輔助干餾和干燥過程的完成，確保煤在下落過程中能夠充分的被干燥和干餾，最后這部分煤氣從下段煤氣出口導出被稱為下段煤氣；而另一部分煤氣則在煤氣發(fā)生爐料層內(nèi)上行進入干餾段，通過與緩慢下移的氣化用煤直接接觸，將其熱量直接傳給氣化用煤，進行上面敘述的干餾、干燥的過程，同時產(chǎn)生一部分以烷烴類高熱值氣體為主的干餾煤氣。這部分上行煤氣及干餾過程中產(chǎn)生的干餾煤氣一起由上段煤氣出口導出，形成上段煤氣。三.主要反應過程
2C+O=2CO+221.2 kJ2CO+O=2CO+566.0 kJ
C+O=CO2+393.8 kJ CO+C=2CO-172.6 kJ
C+2HO=CO+2H-90.2 kJ C+HO=CO+H2-131.4 kJ
C+CO=2CO-172.6 kJ
四. 優(yōu)點
1.本爐采用全水套，蒸汽產(chǎn)量高，壓力穩(wěn)定，有利氣化。a.煤氣爐自用蒸汽來源充分有富余，可共50-60人洗澡用水。
b.爐膛內(nèi)冷卻效果好，水套內(nèi)套不變形。
2.本爐主體內(nèi)襯選用16mm鍋爐鋼板制作，外襯選用12mm普通鋼板制作，這樣和其它廠家相比，耐 氧化、耐腐蝕、抗高溫，提高爐子的使 用年限。
3.煤氣發(fā)生爐裝有可調(diào)分煤器擋板和錐型分煤器裝置相結(jié)合使用、煤分布均勻，爐膛斷面燃料厚度基本一致，從而提高煤的氣化效率，杜絕冒火偏爐現(xiàn)象發(fā)生。
4.本爐采用五層塔形五角爐篦，材料選用鑄鋼件，該爐篦設計合理，能使氣化劑分布均勻、運轉(zhuǎn)時下渣 均勻，爐內(nèi)料層分布相對穩(wěn)定，能處于產(chǎn)氣狀態(tài)、并降低爐渣的含碳量。
5.灰盤部份采用蝸桿蝸輪的傳動裝置，選用35#鑄鋼和45#鋼來增強傳動部位的抗拉、抗壓的強度來使主機在正常運行時的平穩(wěn)性和持久性。
6.帶隔離水封旋風除塵器、在停電停爐期間，可提高水的封閉高度，切斷煤氣發(fā)生爐與熱工爐之間的煤氣，確保產(chǎn)生無壓，杜絕回火爆炸的發(fā)生。
7.本公司代培各使用煤氣發(fā)生爐用戶的操作工培訓，確保用戶在使用煤氣爐之后，從環(huán)保方面和企業(yè)自身經(jīng)濟效益方面都可達到要求。
